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CN104023387B - 微型基站及其自动校准频率方法 - Google Patents

微型基站及其自动校准频率方法 Download PDF

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CN104023387B CN201410284594.3A CN201410284594A CN104023387B CN 104023387 B CN104023387 B CN 104023387B CN 201410284594 A CN201410284594 A CN 201410284594A CN 104023387 B CN104023387 B CN 104023387B
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Abstract

一种微型基站及其自动校准频率方法。微型基站自动校准频率方法包括以下步骤。一微型基站接收周围的一信号集合。信号集合包括至少一广播信息。判断至少部分的信号集合是否来自于至少一第一类型基站。第一类型基站的信号涵盖范围大于微型基站的信号涵盖范围。若至少部分的信号集合来自于第一类型基站，则依据第一类型基站的信号最强者，校准微型基站的频率。若所有的信号集合皆非来自于第一类型基站，则依据至少一第二类型基站，校准微型基站的频率，第二类型基站的信号涵盖范围小于第一类型基站的信号涵盖范围。

Description

微型基站及其自动校准频率方法
技术领域
本发明涉及一种无线网络基站，且特别涉及一种微型基站(Femtocell)及其自动校准频率方法。
背景技术
为了增加电信(telecommunication)服务的涵盖范围及提升其品质，运营商(operator)可设置微型基站(Femtocell)，以布建出绵密的电信网络。
然而，微型基站可能因为长时间运作或环境温度等因素而导致频率偏移。一旦微型基站的频率偏移过大，将无法正确运作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微型基站(Femtocell)及其自动校准频率方法，其利用与周边基站进行自动校准，使得微型基站得以确保频率的准确性。
根据本发明的一方面，提出一种微型基站的自动校准频率方法。微型基站自动校准频率方法包括以下步骤。一微型基站接收周围的一信号集合。信号集合包括至少一广播信息。判断至少部分的信号集合是否来自于至少一第一类型基站。第一类型基站的信号涵盖范围大于微型基站的信号涵盖范围。若至少部分的信号集合来自于第一类型基站，则依据第一类型基站的信号最强者，校准微型基站的频率。若所有的信号集合皆非来自于第一类型基站，则依据至少一第二类型基站，校准微型基站的频率，第二类型基站的信号涵盖范围小于第一类型基站的信号涵盖范围。
根据本发明的一方面，提出一种微型基站。微型基站包括一接收单元及一处理单元。接收单元用以接收周围的一信号集合。信号集合包括至少一广播信息。处理单元用以判断至少部分的信号集合是否来自于至少一第一类型基站。第一类型基站的信号涵盖范围大于微型基站的信号涵盖范围。若至少部分的信号集合来自于第一类型基站，则处理单元依据第一类型基站的信号最强者，校准微型基站的频率。若所有的信号集合皆非来自于第一类型基站，则处理单元依据第二类型基站，校准微型基站的频率。第二类型基站的信号涵盖范围小于第一类型基站的信号涵盖范围。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1绘示微型基站(Femtocell)于一实施例的示意图；
图2绘示微型基站的自动校准频率方法的一实施例的流程图；
图3A绘示图2的步骤S120于微型基站为LTE微型基站的实施例的一种细部流程图；
图3B绘示图2的步骤S120于微型基站为3G WCDMA微型基站的实施例的一种细部流程图；
图3C绘示图2的步骤S120于微型基站为3G TD-SCDMA微型基站的实施例的一种细部流程图；
图4绘示微型基站于另一实施例的示意图；
图5A绘示图2的步骤S140的一种实施方式的细部流程图；
图5B绘示图5A的校准过程示意图；
图6A绘示图2的步骤S140的另一种实施方式的细部流程图；
图6B绘示图6A的校准过程示意图；
图7A绘示图2的步骤S140的再一种实施方式的细部流程图；
图7B绘示图7A的校准过程示意图。
其中，附图标记
100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h、100i：微型基站
110：接收单元
120：处理单元
130：传送单元
200a、200b：小型基站
300a、300b：宏基站
A1、A2、A3、A4、A5、A6：候选基站
E0、E12、E22：频偏平均值
F2、F3：频偏
G11、G12、G13、G221、G222：候选组
S110、S120、S130、S140、S121、S122、S123、S124、S125、S126、S127、S128、S129、S1411、S1412、S1413、S1414、S1415、S1421、S1422、S1423、S1424、S1425、S1431、S1432、S1433：流程步骤
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
请参照图1及图2，图1绘示微型基站(Femtocell)100于一实施例的示意图，图2绘示微型基站100的自动校准频率方法的一实施例的流程图。微型基站100包括一接收单元110、一处理单元120及一传送单元130。接收单元110用以接收无线信号。处理单元120用以执行各种处理程序、计算程序与判断程序。处理单元120例如是一集成电路、一电路板、或储存多个程序码的储存装置。传送单元130用以发送无线信号。接收单元110及传送单元130例如是一天线模块、一模拟/数字转换器与一射频控制芯片的组合，且此二单元可整合为单一的收发单元(transceiver)。
在本实施例的微型基站100通过以下自动校准频率方法可以自动地校准频率，而不会因为长时间工作而逐渐加大频率偏移(或称为频偏)，使得频率不会形成剧烈的变动。
在步骤S110中，微型基站100的接收单元110接收周围的一信号集合。信号集合包括至少一广播信息。信号集合可能来自于信号涵盖范围约为500～1000公尺的宏基站(Macrocell)、信号涵盖范围约为100～500公尺的小型基站(Picocell)或信号涵盖范围约为1～100公尺的微型基站，例如是宏基站300a、300b、小型基站200a、200b、或微型基站100a、100b。
根据信号涵盖范围的大小，广播信息的来源可以分为第一类型基站及第二类型基站。第一类型基站的信号涵盖范围大于微型基站100的信号涵盖范围，例如是宏基站300a、300b或小型基站200a、200b。第二类型基站的信号涵盖范围不大于微型基站100的信号涵盖范围，例如是微型基站100a、100b。
在步骤S120，处理单元120判断是否至少部分的信号集合来自于第一类型基站。若至少部分的信号集合来自于第一类型基站，则进入步骤S130；若所有的信号集合皆非来至于第一类型基站(即皆来自于第二类型基站)，则进入步骤S140。
根据微型基站100的规格，步骤S120有各种的判断方式。请参照图3A～图3C，图3A绘示图2的步骤S120于微型基站100为LTE微型基站的实施例的一种细部流程图，图3B绘示图2的步骤S120于微型基站100为3G WCDMA微型基站的实施例的一种细部流程图，图3C绘示图2的步骤S120于微型基站100为3G TD-SCDMA微型基站的实施例的一种细部流程图。
如图3A所示，当微型基站100为LTE微型基站时，可采用图3A的方式判断广播信息来自于第一类型基站或第二类型基站。在步骤S121中，处理单元120判断广播信息是否包含一类型9系统信息块(SIB9)、或者广播信息的一类型2系统信息块(SIB2)的一参考信号功率(Reference Signal Power)是否大于0dBm。若判断结果为是，则进入步骤S122；若判断结果为否，则进入步骤S123。在步骤S122中，处理单元120辨识出此广播信息来自于第一类型基站。在步骤S123中，处理单元120辨识出此广播信息来自于第二类型基站。
如图3B所示，当微型基站100为3G WCDMA微型基站时，可采用图3B的方式判断广播信息来自于第一类型基站或第二类型基站。在步骤S124中，处理单元120判断广播信息的类型5系统信息块(SIB5)的主公共导频信道功率(P-CPICH Power)是否大于20dBm。若判断结果为是，则进入步骤S125；若判断结果为否，则进入步骤S126。在步骤S125中，处理单元120辨识出此广播信息来自于第一类型基站。在步骤S126，处理单元120辨识出此广播信息来自于第二类型基站。
如图3C所示，当微型基站100为3G TD-SCDMA微型基站时，可采用图3C的方式判断广播信息来自于第一类型基站或第二类型基站。在步骤S127中，处理单元120判断广播信息的类型5系统信息块的主公共控制物理信道功率(PCCPCH Power)是否大于20dBm。若判断结果为是，则进入步骤S128；若判断结果为否，则进入步骤S129。在步骤S128中，处理单元120辨识出此广播信息来自于第一类型基站。在步骤S129，处理单元120辨识出此广播信息来自于第二类型基站。
在图2的步骤S120中，每一广播信息经过上述步骤判断后，则可得知每一广播信息来自第一类型基站或第二类型基站。
如图1所示，经过上述细部步骤的判断之后，微型基站100得知收到的信号集合来自于两个宏基站300a、300b、两个小型基站200a、200b及两个微型基站100a、100b。由于部分的信号集合来自于第一类型基站，故流程进入步骤S130。
在步骤S130中，处理单元120依据所有第一类型基站的信号最强者，校准微型基站100的频率。
请参照图4，其绘示微型基站100于另一实施例的示意图。图4的实施例经过上述细部步骤的判断之后，微型基站100得知收到的信号集合来自于七个微型基站100c、100d、100e、100f、100g、100h、100i。由于所有的信号集合皆非来自于第一类型基站(即皆来自于第二类型基站)，故流程进入步骤S140。
在步骤S140中，处理单元120依据第二类型基站(即微型基站100c、100d、100e、100f、100g、100h、100i)，校准微型基站100的频率。
图2的自动校准频率方法可以周期性重复执行，以使微型基站100的频率能够随时保持正确。
依据不同的设计需求，步骤S140可以通过各种方式实施。举例来说，请参照图5A、图6A及图7A，其绘示图2的步骤S140的三种实施方式的细部流程图。
图5B绘示图5A的校准过程示意图。在步骤S1411中，处理单元120自此些第二类型基站(例如是微型基站100c、100d、100e、100f、100g、100h、100i)，挑选出至少一候选基站(例如是候选基站A1、A2、A3、A4、A5、A6)，并记录此些候选基站(例如是候选基站A1～A6)于一候选列表。在此步骤中，曾经与任何第一类型基站进行校准过的第二类型基站(例如是微型基站100c～100h)，可以被挑选为候选基站(例如是候选基站A1～A6)。或者，在另一实施例中，当所有的第二类型基站皆未与任何第一类型基站进行较准过时，则将所有的第二类型基站皆挑选为候选基站。如此一来，可以确保频率精准度较高者优先入选为候选基站。
在步骤S1412中，处理单元120将候选基站(例如是候选基站A1～A6)分配于至少一候选组(例如是三个候选组G11、G12、G13)中，此些候选组(例如是候选组G11～G13)的频偏区间的长度相同且互不重叠。各个候选基站的频偏为各个候选基站的频率与欲校准的微型基站100的频率差。
在一实施例中，各个候选组(例如是候选组G11～G13)的频偏区间的长度可以为一精度要求值的N倍，N为0.1～2。举例来说，精度要求值为±100Hz且N为0.5时，各个候选组G11～G13的频偏区间的长度即被设定为100Hz。
在步骤S1413中，处理单元120自此些候选组(例如是候选组G11～G13)中，挑选候选基站的数量最多者作为一目标组(例如是以虚线圈选的候选组G12)。
在步骤S1414中，处理单元120计算目标组(例如是以虚线圈选的候选组G12)的一频偏平均值(例如是频偏平均值E12)。
在步骤S1415中，处理单元120依据目标组(例如是以虚线圈选的候选组G12)中最接近频偏平均值(例如是频偏平均值E12)的一目标基站(例如是候选基站A3)、或目标组(例如是以虚线圈选的候选组G12)的频偏平均值(例如是频偏平均值E12)，校准微型基站100。
图6B绘示图6A的校准过程示意图。在步骤S1421中，处理单元120自此些第二类型基站(例如是微型基站100c～100i)，挑选出至少一候选基站(例如是候选基站A1～A6)，并记录此些候选基站(例如是候选基站A1～A6)于候选列表。步骤S1421类似于步骤S1411，在此不再重复叙述。
在步骤S1422中，处理单元120将候选基站(例如是候选基站A1～A6)分配于一第一候选组及一第二候选组(例如是候选组G21及G22)中。第一候选组(例如是候选组G21)的最大频偏(例如是候选基站A2的频偏F2)小于全部的候选基站(例如是候选基站A1～A6)的频偏平均值(例如是频偏平均值E0)，第二候选组(例如是候选组G22)的最小频偏(例如是候选基站A3的频偏F3)大于或等于频偏平均值(例如是频偏平均值E0)。
在步骤S1423中，处理单元120判断第一候选组(例如是候选组G21)与第二候选组(例如是候选组G22)的候选基站的数量差是否大于或等于一预定值(例如是2)。若第一候选组与第二候选组的数量差大于或等于预定值，则进入步骤S1424；若第一候选组与第二候选组的数量差小于预定值，则进入步骤S1425。
在步骤S1424中，处理单元120从候选列表删除第一候选组与第二候选组的数量少者(例如是候选组G21)，并重新执行步骤S1422。
再重新执行步骤S1422的过程中，处理单元120再次将候选基站(例如是候选基站A3～A6)分配于另一第一候选组及另一第二候选组(例如是候选组G221及G222)中。然后，在次执行步骤S1423的过程中，处理单元120判断第一候选组(例如是候选组G221)与第二候选组(例如是候选组G222)的候选基站的数量差是否大于或等于预定值(例如是2)。若第一候选组与第二候选组的数量差小于预定值(例如是2)，则进入步骤S1425。
如图6B所示，第一候选组(例如是候选组G221)与第二候选组(例如是候选组G222)的候选基站的数量差为2，故流程进入步骤S1425。
在步骤S1425中，处理单元120依据频偏平均值(例如是虚线圈选的候选组G22的频偏平均值E22)，校准微型基站100。
图7B绘示图7A的校准过程示意图。在步骤S1431中，处理单元120自此些第二类型基站(例如是微型基站100c～100i)，挑选出至少一候选基站(例如是候选基站A1～A6)，并记录此些候选基站(例如是候选基站A1～A6)于候选列表。步骤S1431类似于步骤S1411，在此不再重复叙述。
在步骤S1432中，处理单元120计算候选基站(例如是候选基站A1～A6)的频偏平均值(例如是虚线圈选的候选基站A1～A6的频偏平均值E0)。
在步骤S1433中，处理单元120依据频偏平均值(例如是频偏平均值E0)，校准微型基站100。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种微型基站自动校准频率方法，其特征在于，所述微型基站自动校准频率方法包括：
一微型基站接收周围的一信号集合，所述信号集合包括至少一广播信息；
判断至少部分的所述信号集合是否来自于至少一第一类型基站，所述至少一第一类型基站的信号涵盖范围大于所述微型基站的信号涵盖范围；
当至少部分的所述信号集合来自于所述至少一第一类型基站，依据所述至少一第一类型基站的信号最强者，校准所述微型基站的频率；以及
当所有的所述信号集合皆非来自于所述至少一第一类型基站，依据至少二第二类型基站的一频偏平均值，校准所述微型基站的频率，所述至少二第二类型基站的信号涵盖范围小于所述至少一第一类型基站的信号涵盖范围。
2.如权利要求1所述的微型基站自动校准频率方法，其特征在于，所述至少一第一类型基站为一宏基站或一小型基站，所述至少二第二类型基站为一微型基站。
3.如权利要求1所述的微型基站自动校准频率的方法，其特征在于，判断至少部分的所述信号集合是否来自于至少一第一类型基站的步骤包括：
若所述至少一广播信息包含一类型9系统信息块，则判断所述至少一广播信息来自于所述第一类型基站。
4.如权利要求1所述的微型基站自动校准频率的方法，其特征在于，判断至少部分的所述信号集合是否来自于至少一第一类型基站的步骤包括：
若所述至少一广播信息的一类型2系统信息块的一参考信号功率大于0dBm，则判断所述至少一广播信息来自于所述第一类型基站。
5.如权利要求1所述的微型基站自动校准频率的方法，其特征在于，判断至少部分的所述信号集合是否来自于至少一第一类型基站的步骤包括：
若所述至少一广播信息的一类型5系统信息块的一主公共导频信道功率大于20dBm，则判断所述至少一广播信息来自于所述第一类型基站。
6.如权利要求1所述的微型基站自动校准频率的方法，其特征在于，判断至少部分的所述信号集合是否来自于至少一第一类型基站的步骤包括：
若所述至少一广播信息的一类型5系统信息块的一主公共控制物理信道功率大于20dBm，则判断所述至少一广播信息来自于所述第一类型基站。
7.如权利要求1所述的微型基站自动校准频率的方法，其特征在于，依据所述至少二第二类型基站，校准所述微型基站的频率的步骤包括：
自所述至少二第二类型基站，挑选出至少一候选基站，并记录所述至少一候选基站于一候选列表；
将所述至少一候选基站分配于至少一候选组中，所述至少一候选组的频偏区间互不重叠；
自所述至少一候选组中，挑选所述至少二第二类型基站的数量最多者作为一目标组；
计算所述目标组的所述频偏平均值；以及
依据所述目标组中最接近所述频偏平均值的一目标基站、或所述目标组的所述频偏平均值，校准所述微型基站。
8.如权利要求7所述的微型基站自动校准频率的方法，其特征在于，各所述候选组的频偏区间的长度相同。
9.如权利要求7所述的微型基站自动校准频率的方法，其特征在于，各所述候选组的频偏区间的长度为一精度要求值的N倍，N为0.1～2。
10.如权利要求1所述的微型基站自动校准频率的方法，其特征在于，依据所述至少二第二类型基站，校准所述微型基站的频率的步骤包括：
自所述至少二第二类型基站，挑选出至少一候选基站，并记录所述至少一候选基站于一候选列表；
将所述至少一候选基站分配于一第一候选组及一第二候选组中，所述第一候选组的最大频偏小于全部的所述至少一候选基站的所述频偏平均值，所述第二候选组的最小频偏大于或等于所述频偏平均值；
判断所述第一候选组与所述第二候选组的数量差是否大于或等于一预定值；
若所述第一候选组与所述第二候选组的数量差大于或等于所述预定值，则从所述候选列表删除所述第一候选组与所述第二候选组的数量少者；以及
若所述第一候选组与所述第二候选组的数量差小于所述预定值，则依据所述频偏平均值，校准所述微型基站。
11.如权利要求1所述的微型基站自动校准频率的方法，其特征在于，依据所述至少二第二类型基站，校准所述微型基站的频率的步骤包括：
自所述至少二第二类型基站，挑选出至少一候选基站，并记录所述至少一候选基站于一候选列表；
计算所述至少一候选基站的所述频偏平均值；以及
依据所述频偏平均值，校准所述微型基站。
12.一种微型基站，其特征在于，包括：
一接收单元，用以接收周围的一信号集合，所述信号集合包括至少一广播信息；以及
一处理单元，用以判断至少部分的所述信号集合是否来自于至少一第一类型基站，所述第一类型基站的信号涵盖范围大于所述微型基站的信号涵盖范围，其中
当至少部分的所述信号集合来自于所述至少一第一类型基站，所述处理单元依据所述至少一第一类型基站的信号最强者，校准所述微型基站的频率；
当所有的所述信号集合皆非来自于所述至少一第一类型基站，则所述处理单元依据至少二第二类型基站的一频偏平均值，校准所述微型基站的频率，所述至少二第二类型基站的信号涵盖范围小于所述至少一第一类型基站的信号涵盖范围。
13.如权利要求12所述的微型基站，其特征在于，所述至少一第一类型基站为一宏基站或一小型基站，所述至少二第二类型基站为一微型基站。
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